Quais informações podem ser obtidas pelo Método das Velocidades Iniciais? Ao obter a concentração de um determinado reagente em diversos tempos de reação, podemos empregar essa metodologia?

Passo 1

Resumo do enunciado:
Você quer saber o que conseguimos descobrir usando o Método das Velocidades Iniciais (MVI) e se, ao medir a concentração de um reagente em vários instantes da reação, já podemos aplicar esse método.
Conteúdo da matéria: Cinética química – leis de velocidade e método experimental para determiná-las.
O que vamos precisar:
  • Definição de velocidade inicial de reação;
  • Como extrair a taxa inicial a partir de dados [A] vs. tempo;
  • Noções de lei de velocidade: .

Passo 2

Entendendo o Método das Velocidades Iniciais (MVI)
  1. Velocidade de reação geral:
    v0 = -d[A]dt|t=0 ,
    onde são as ordens parciais e o coeficiente estequiométrico.
  2. Ao falar do “inicial”, a ideia é medir num intervalo muito curto logo após o início, evitando efeitos reversos ou variação significativa de [A].
  3. Teoria aplicada: ao manter todas as outras variáveis constantes e variar só , vemos como muda e extraímos . Repetindo para , tiramos .

Passo 3

O que obtemos com o MVI
  • As ordens de reação e (graças a log-log plots de × ou );
  • A constante de velocidade (substituindo na lei de velocidade);
  • A lei de velocidade completa ;
  • Indícios sobre o mecanismo (ordens inteiras, frações, etc.).

Passo 4

Posso usar se tiver [A] em vários tempos?
Claro que você pode! A partir dos seus dados de v0 approx -De vs. , você consegue aproximar
para o menor inicial — isso te dá a taxa inicial.
Porém, para usar o Método das Velocidades Iniciais completo e extrair , e , você precisa de vários experimentos com concentrações iniciais diferentes. Se tiver só uma série de , você só obtém um único e não consegue determinar como depende de ou .

Resposta

O Método das Velocidades Iniciais permite determinar a lei de velocidade de uma reação (ordens parciais e constante ). A partir de um gráfico de vs. , dá para extrair a velocidade inicial , mas para aplicar o MVI na prática e obter e , é preciso rodar vários experimentos variando as concentrações iniciais.

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